3D Druck – Funktionsweise, Materialien & Anwendungsgebiete [Infografik]

Menschliche Erfindungen haben schon immer die Welt revolutioniert. Das hat mit dem Rad begonnen und hört mit Mikrochip und Internet noch lange nicht auf. Immer mehr gerät eine Technik in den Fokus der Öffentlichkeit, die bereits seit einigen Jahren in der Industrie Anwendung gefunden hat: der 3D Druck. Moderne 3D Drucker könnten Fertigungstechniken neu definieren und industrielle Arbeitsabläufe endgültig im 21. Jahrhundert ankommen lassen.

Wie funktioniert der 3D Druck?

Am Anfang eines 3D Druck-Prozesses steht die Arbeit der Designer. Die Daten eines Objekts, das vom 3D Drucker nachempfunden werden soll, werden mit eigens entwickelten Scannern an den Computer übermittelt. Im nächsten Schritt konstruiert der Designer das Objekt per CAD-Software. Nun können alle Daten an den 3D Drucker gesendet werden. Vorher findet eine Auswahl der geeigneten Druckmaterialien statt. Ein 3D Drucker greift für den Fertigungsprozess auf zahlreiche Werkstoffe zurück: Gips, Epoxidharz, Gummi, Kunststoffpulver, Formsand, Polyurethan – manche industriell eingesetzten Drucker verfügen über eine Auswahl von mehr als 100 Druckmaterialien. Nun kann die eigentliche Fertigung beginnen. Die 3D Drucker Funktionsweise ist immer ein additiver Prozess. Das bedeutet: Im Gegensatz zu subtraktiven Verfahren wie Sägen und Fräsen bauen alle 3D Druck Verfahren ihre Objekte in dünnen Schichten auf. Die Art dieses Aufbaus ist je nach 3D Technik verschieden. Zum Beispiel kann eine heiße Düse thermoplastisches Material wie bestimmte Kunststoffe oder Modellierwachs gleichzeitig formbar machen und auftragen. Andere Drucker Modelle legen dünne Schichten aus pulverisiertem Material an und verschmelzen das Pulver mittels Laser oder UV-Licht. Aber ganz gleich, welches 3D Druck Verfahren angewandt wird: Am Ende steht immer ein vollwertiges, gebrauchsfähiges 3D Produkt.

Statistiken des Erfolges

2013 hat die 3D Druck Industrie einen Umsatz von 3,1 Milliarden Dollar erzielt. Die Prognosen sagen für das Jahr 2020 Branchengewinne von 21 Milliarden Dollar voraus. Das entspräche einem Wachstum von 700%! Die Zahl der ausgelieferten 3D Drucker lag 2015 bei 245.000 Stück. Branchenexperten sehen eine jährliche Absatzverdoppelung voraus. Für das Jahr 2019 werden Verkaufszahlen von 5.600.000 Millionen Geräte erwartet. Das Marktforschungsunternehmen 6Wresarch hat für den indischen Rapid-Prototyping-Markt (das profilierteste industrielle Anwendungsgebiet von 3D Druck Verfahren) ein Wachstum bis 2022 auf 62 Millionen Dollar prognostiziert. 77 % aller internationalen Unternehmen wollen laut einer Sculpteo-Umfrage ihre Ausgaben im 3D Druck bis 2017 erhöhen. Eine BITKOM-Interview unter Luftfahrtexperten betont die Ansicht der Fachleute, dass sich 3D Drucker bis 2030 im Flugzeugbau durchgesetzt haben werden. Große Zeiten brechen für die Branche an. Und es ist erstaunlich, was schon heute möglich ist.

3D Druck Häuser, Lebensmittel & medizinische Gerätschaften – Was geht eigentlich nicht?

Im Prototypenbau und der Serienfertigung ist der 3D Drucker nicht mehr wegzudenken. In vielen Schlüsseltechniken der Industrie, aber auch in der Medizin oder in der Architektur werden sich 3D Druck Verfahren weiter durchsetzen. 3D Druck Medizin Beispiele lassen sich im Prothesen- und Orthesenbau finden. Medizinische Gerätschaften wie chirurgische Werkzeuge werden exakt für das Einsatzgebiet hergestellt. In den Vereinigten Staaten ist für eine zweijährige Patienten mit angeborener Gelenkversteifung ein Stützgestell aus extraleichtem Kunststoff per 3D Drucker angefertigt worden. Im Flugzeugbau lässt sich durch Materialien aus dem 3D Drucker bis zu 50 % Gewicht einsparen. Die Flugeigenschaften verbessern sich ebenso wie die Umweltbilanz. In der Architektur werden nicht nur Gebäudeteile, sondern die Gebäude selbst gedruckt. Es klingt unglaublich, aber in der italienischen Gemeinde Massa Lombarda entsteht ein komplettes Dorf aus dem 3D Drucker: “Shambhala”, das Dorf des Friedens.

Täglich erstaunliche Neuigkeiten

Kuriose 3D Druck Beispiele bilden nicht das Alltagsgeschäft dieser Technik ab, zeigen aber anschaulich, was mit der Zeugung aus der Drucker-Retorte alles möglich ist. Ein 3D Druck Haus ist machbar, aber nimmt die Fertigstellung nicht Jahre in Anspruch? – Keinesfalls! Ein texanischer Bauherr hat sein neues Heim mit einem Beton 3D Drucker innerhalb von 24 Stunden fertig gestellt. Ist es möglich, ein funktionstüchtiges Auto im 3D Drucker herzustellen? – Fast. Karosserie und Innenraum des Urbee 2 kommen komplett aus dem Drucker. Der Hybridantrieb nicht. Das futuristische Fahrzeug läuft 120 km/h Höchstgeschwindigkeit. Ein amerikanisches Unternehmen hat mit seinem 3D Druck ganz neue Anwendungsgebiete betreten. Es stellt werdenden Eltern ein plastisches Modell des heranwachsenden Fötus her. Einzige Grundlage für dieses Verfahren: ein Ultraschallbild. Ein anderes amerikanisches Unternehmen arbeitet an einem fahrenden 3D Drucker, dem es gelingt, selbstständig Schlaglöcher zu erkennen und diese mit Asphalt zu füllen. Übrigens spart ein 3D Drucker den Firmen Lagerkosten. Beispiel: Eine Brooklyner Design-Firma bietet herrschaftliche Kristalllüster an, die jeweils auf Kundenbestellung hergestellt, nämlich gedruckt werden. 15 Stunden dauert der “Kristallisierungsprozess”. In der Welt der 3D Drucker kommen weder Laien noch Experten aus dem Staunen heraus.

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Über Printer Care

Seit mehr als 20 Jahren vertreibt Printer Care über seinen Onlineshop und andere Kanäle Drucker & Druckerzubehör wie Patronen aller bekannter Hersteller und der Eigenmarke. Zum Portfolio des in Velten ansässigen Unternehmens zählen allerdings auch Services, wie z.B. Reparaturen, Managed Print Services, Flottenmanagement und vieles mehr. So wurden bereits mehr als 100.000 Kunden aus dem Endkunden- und B2B-Kunden-Segment zufrieden gestellt.

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